Resumen

Se presenta un método sencillo para la epoxidación de polibutadieno hidroxilado (HTPB) utilizando dimetildioxirano (DMD) generado in situ como oxidante y nanoarcilla Cloisite 15Aº como catalizador de transferencia de fase (PTC). Para encontrar las condiciones óptimas de reacción, se realizaron análisis en tiempo real de los productos así como del progreso de la epoxidación, seguidos de técnicas de 1HNMR y FTIR a varios tiempos de reacción y diferentes concentraciones de PTC. Los datos obtenidos revelaron la selectividad de DMD/Cloisite 15Aº en la epoxidación de dobles enlaces cis predominantes en comparación con los grupos funcionales vinilo trans y colgante.

INTRODUCCIÓN

La epoxidación de los dobles enlaces carbono-carbono insaturados e introducción de los grupos funcionales oxirano reactivos de tres miembros en la estructura del polímero conduce a propiedades significativas al tener una amplia variedad de aplicaciones. Entre los polímeros de ingeniería, el polibutadieno terminado en hidroxilo (HTPB) se utiliza ampliamente como aglutinante en la formulación de adhesivos, propulsores sólidos para cohetes, elastómeros, selladores, etc., debido a sus propiedades fisicoquímicas únicas, a saber, estabilidad térmica, rendimiento bajo carga dinámica, resistencia a la pirólisis, elasticidad, dureza y durabilidad. Estas propiedades se logran introduciendo uno o más grupos funcionales epoxi en la cadena principal no polar no conjugada del HTPB.

En esta área de investigación, se han preparado membranas de poliuretano basadas en polibutadieno terminado en hidroxilo modificado y las propiedades han sido estudiadas por Yang y otros. En otro informe, Stenberg y sus colaboradores estudiaron las propiedades de quimioluminiscencia del caucho de polibutadieno terminado en hidroxilo oxidado térmicamente. El grupo de investigación de Wang estudió la cinética de la epoxidación del polibutadieno terminado en hidroxilo con peróxido de hidrógeno bajo un catalizador de transferencia de fase y los rendimientos de la epoxidación se determinaron mediante métodos espectroscópicos. Además, se ha estudiado la cinética y el mecanismo de la epoxidación del caucho de cis-butadieno de bajo peso molecular utilizando hidroperóxido de tert-butilo como oxidante y los productos se identificaron mediante espectros de ^1HNMR. El ácido m-cloroperbenzoico (m-CPBA) se ha utilizado como oxidante en la epoxidación de enlaces internos C=C y los datos han sido publicados por el grupo de investigación de Saffers.

Akcelrud y sus colaboradores informaron por primera vez sobre la reacción de epoxidación directa y sencilla del HTPB, mediante la elucidación completa de la estructura de los productos de reacción.

• Materias:Nanomateriales Epoxidación Arcilla
• Subjects:Nanomaterials Epoxidation Clay
• Palabras claves:Polibutadieno terminado en hidroxilo (HTPB); Epoxidación; Dimetil dioxirano; Cloisite 15A
• Keywords:Hydroxyl-terminated polybutadiene (HTPB); Epoxidation; Dimetil dioxirano; Cloisite 15A